關(guān)于水利工程中中小河流治理設(shè)計(jì)方法的探析

何天文

【摘要】河流治理是當(dāng)前水利工程中的重要部分。由于中小河流的源頭大多是在山區(qū)，并且因?yàn)榻鼛资耆藗優(yōu)榱私?jīng)濟(jì)的發(fā)展，加大了對森林資源的開采力度，從而導(dǎo)致了水土流失問題異常嚴(yán)峻。鑒于此，本文就基于水利工程中中小河流治理，提出了中小型河道治理設(shè)計(jì)的相關(guān)方法。

【關(guān)鍵詞】水利工程；中小河流；治理；設(shè)計(jì)方法

引言

中小河流的防洪問題和生態(tài)問題是當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際過程中的突出問題，所以針對當(dāng)前中小河流治理過程中的問題，確定科學(xué)有效的治理設(shè)計(jì)方法至關(guān)重要，保護(hù)江水運(yùn)沿岸的基礎(chǔ)設(shè)施和城鎮(zhèn)，堅(jiān)持人類與大自然的和諧發(fā)展，統(tǒng)籌河道管理和中小河流治理問題，既要做好防洪工作也要做好泄洪的安排工作。進(jìn)而促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

1、加強(qiáng)中小河流治理的必要性分析

在我國600多個(gè)城市中就有100多個(gè)城市依傍著七大江河的干流，因?yàn)樵诖蟮痰姆雷o(hù)下，大部分都處于大江大河或中小河流的上游山丘地帶，所以會遭受河流洪水的侵襲。例如，在2004年九月初，川東重鎮(zhèn)達(dá)州市市區(qū)水深較高，洪水淹沒嚴(yán)重，同樣也是受到嘉陵江二級支流州河洪水侵害的后果。在我國，除大江大河之外，還有在一些地廣人稀的、降水較少地區(qū)的內(nèi)陸河水系，因?yàn)楹樗皾q猛落，很多支流流入大海的中小河流，洪水嚴(yán)重，使很多城市和村莊都受到威脅等。所以采取合理的治理設(shè)計(jì)方法抗洪防災(zāi)措施是必要的。

2、我國水利工程中中小河流治理現(xiàn)狀

2.1 投資少，基礎(chǔ)設(shè)施差

中小型河流多地處山區(qū)，經(jīng)濟(jì)底子薄，多年來，在防洪工程建設(shè)上，地方財(cái)政無能力、無資金投入基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；只是近一、二年國家才對中小河流的防洪設(shè)施建設(shè)及小型水庫除險(xiǎn)加固工程有所投入，但范圍較小和投資不大。

2.2 中小河流治理滯后

經(jīng)過多年治理，目前我國已經(jīng)基本形成良好的防洪體系，但是由于國家在河流防洪、治理上將主要精力放在大型河流方面，從而導(dǎo)致中小河流在防洪體系中占比例極小，使得中小河流治理滯后，在防洪方面達(dá)不到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，甚至在部分地區(qū)中小河流根本就沒有進(jìn)行過有效的治理，致使中小河流存在嚴(yán)重的退化以及隨時(shí)面臨山洪災(zāi)害威脅的情況。

2.3 中小河流洪災(zāi)頻繁

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，一年中中小河流引發(fā)的洪災(zāi)占所有河流的三分之二還多，而因而洪災(zāi)而死亡的人數(shù)有超過60%發(fā)生于中小河流。

3、加強(qiáng)梳理工程中中小河流治理設(shè)計(jì)的方法

3.1 河提設(shè)計(jì)

堤線布置應(yīng)從工程整體出發(fā)，河堤布置主要根據(jù)河段防洪功能、河岸基礎(chǔ)以及河段的建筑材料儲備條件等因素確定。如有的房屋建在河岸邊，有的直接建在水中，已經(jīng)沒有填筑河堤的面積，對這些河段只能采取較陡的河堤邊坡系數(shù)，堤腳采取防沖刷措施，建筑材料以毛塊石支砌和砼基礎(chǔ)為主。河堤按地形和地質(zhì)情況的不同采用兩種結(jié)構(gòu)型式，即地形平坦或地質(zhì)較差的河段采用填筑河堤，迎水坡腳以下設(shè)防沖刷齒墻迎水坡面采用砼護(hù)襯；當(dāng)有較高河坎或基礎(chǔ)地質(zhì)較好的河段采用重力擋墻支砌或漿砌塊石護(hù)砌。

3.1.1 齒墻深度的確定

堤前齒墻是河堤基礎(chǔ)是否穩(wěn)定的關(guān)鍵。齒墻深度根據(jù)哈根公式計(jì)算最大沖刷深度而確定，依照有關(guān)規(guī)范及沖刷深度計(jì)算結(jié)果，堤防防沖基礎(chǔ)深度應(yīng)在沖刷線以下0.5m-1.0m，而取最大沖刷深度，具有較大的工程量和施工難度。為此從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、施工可行性及節(jié)約工程投資等方面考慮，齒墻埋深根據(jù)不同的工段取2-3.5m，即一般直線段采用2m；彎道河段采用3-3.5m，同時(shí)在角度較大的凹彎等險(xiǎn)工段設(shè)大體積拋石防止較大沖刷。要求齒墻基礎(chǔ)應(yīng)開挖至承載力較大的砂礫石層。

3.1.2 河堤幾何尺寸確定

由于受到堤身斷面形狀、堤身填土性質(zhì)、堤基地質(zhì)、水文、地形和施工條件等諸多因素的影響，堤防在汛期往往出現(xiàn)漫頂、堤身（基）滲透破壞、堤身滑坡等險(xiǎn)情。依據(jù)堤防的設(shè)計(jì)與使用要求，在使用年限內(nèi)應(yīng)充分考慮影響這些險(xiǎn)情的因素，以滿足滲透穩(wěn)定和堤坡整體穩(wěn)定的要求。

3.2 河道斷面設(shè)計(jì)

3.2.1 河流橫斷面

根據(jù)河流平水流量合理設(shè)計(jì)河岸與河灘地的平均高程。若是該河段潮差較大，則其高潮水位的灘地淹沒水深應(yīng)低于1.2米。此外，河岸和河灘地的寬度設(shè)計(jì)應(yīng)從兩方面進(jìn)行：①按照行洪、排澇的要求規(guī)劃設(shè)計(jì)河岸和河灘地的寬度；②根據(jù)最低的人身安全要求規(guī)劃設(shè)計(jì)出最小的河岸和河灘地的寬度，通常最小的河岸和河灘地的寬度為2米左右。

如果河道受一些條件限制無法將河段設(shè)計(jì)為復(fù)式斷面，那么還能將河段設(shè)計(jì)為矩形斷面或梯形斷面的形式。當(dāng)河道深度超過2.5米時(shí)，為了確保人身安全應(yīng)設(shè)置相關(guān)防護(hù)措施，特別是在城市繁華區(qū)域的河道。在對河道進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)充分考慮河道的視覺效果與景觀價(jià)值。

3.2.2 河流縱斷面

河道縱向比降大于3%，應(yīng)采用階梯結(jié)構(gòu)或深潭結(jié)構(gòu)來改造河道縱斷面，此外，還能采取階梯跌水與魚道相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，這樣能夠增強(qiáng)河道的坑沖擊能量，從而使得河道地形結(jié)構(gòu)具有多樣性。河道的縱向比降為1%至3%，為了是河道地形結(jié)構(gòu)具有多樣性，應(yīng)采用人工輔助措施營造階梯深潭結(jié)構(gòu)或是階梯式跌水結(jié)構(gòu)，這樣能夠緩解水流對河道的沖擊。

進(jìn)行河流縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到河道與湖塘以及保護(hù)河道與河道間的連通性，在河道中盡量少設(shè)或不設(shè)擋水建筑，若是河道中已經(jīng)設(shè)置了相關(guān)建筑物，且這些建筑物對河道排澇能力造成了影響，那么應(yīng)將這些建筑物進(jìn)行改造或拆除。

3.3 河道清淤疏浚

河道清淤疏浚要妥善處理好淤泥堆置問題，要防止污泥的二次污染，有條件的地方要結(jié)合土地整理與圩堤建設(shè)，合理布置堤防，減輕對生態(tài)環(huán)境影響；在平原河網(wǎng)地區(qū)，要加強(qiáng)河道的清淤疏浚，盡量采用植物措施護(hù)坡，保護(hù)濕地，同時(shí)要注重加強(qiáng)水系的連通，促進(jìn)水體流動(dòng)，改善水環(huán)境，提高河道綜合整治水平。

4、河流治理設(shè)計(jì)需要注意的要點(diǎn)

4.1 設(shè)計(jì)洪水的成果檢查。治理工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的依據(jù)就是設(shè)計(jì)洪水成果，如果設(shè)計(jì)的偏小，就會造成工程的失事，大了就會造成經(jīng)濟(jì)損失。在中小河流治理的過程中無法回避的是與大河大流比起來，流量的觀測資料要相對少太多。所以通常的辦法就是設(shè)計(jì)暴雨的間接來推算設(shè)計(jì)洪水的，但是這個(gè)辦法的中間環(huán)節(jié)比較多，在設(shè)計(jì)的過程中一定要經(jīng)過慎重的檢查和分析。設(shè)計(jì)洪水成果的合理性檢查包括參數(shù)、計(jì)算方法和采用成果等方面。

4.2 在防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定方面，中小河流的洪水是大河大江及其分支洪水的來源，中小河流的治理規(guī)劃設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不但要考慮自身洪水和災(zāi)害的相應(yīng)特點(diǎn)，還要注意到同大江大河防洪標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性。

5、結(jié)束語

中小河流治理是一項(xiàng)造福人民、造福社會的綜合性工程，但由于中小河流的源頭大多是在山區(qū)，并且因?yàn)榻鼛资耆藗優(yōu)榱私?jīng)濟(jì)的發(fā)展，加大了對森林資源的開采力度，

從而導(dǎo)致了水土流失問題異常嚴(yán)峻。在加上山區(qū)降水豐富和暴雨集中，從而導(dǎo)致了河流不堪重負(fù)，進(jìn)而引發(fā)一系列的洪澇災(zāi)害，而中小河流洪水災(zāi)害嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

因此，必須按照中央統(tǒng)一部署，加快中小河流治理工作。在設(shè)計(jì)過程中要因地制宜，區(qū)分輕重緩急，分期分段開展治理。只有這樣才能實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，才能使中小河流治理項(xiàng)目成為城鎮(zhèn)環(huán)境的新亮點(diǎn)。

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